Năng lượng biển ngày càng gia tăng

Các đại dương bao phủ hơn 70% bề mặt trái đất và mang theo một kho năng lượng khổng lồ và năng lượng tiềm năng, khác với thời tiết và thời gian, năng lượng mặt trời và năng lượng đại dương có thể dự đoán được, và các chu kỳ theo chu kỳ mặt trăng chính xác, và các cơn sóng có thể dự đoán trước được.

Trên toàn cầu, khả năng kỹ thuật về năng lượng đại dương được ước tính là hơn 300 GW (GW) chỉ riêng trong việc lắp đặt năng lượng thủy triều, trong khi năng lượng sóng có thể vượt quá 10.000 terawatttt giờ mỗi năm — tương đương với nhu cầu điện toàn cầu toàn cầu. Hiện nay, khả năng được lắp đặt có ít hơn 1 GW, nhưng khu vực đang tăng tốc. Các dự án năng lượng mặt trời có thể đạt đến 350 ERENA, 20W, được cung cấp bởi sự kết hợp của các thủy triều đại, các thiết bị sóng điện, và các hệ thống khác.

Những phát minh kỹ thuật dẫn đến sự hợp nhất

Những đột phá gần đây trong khoa học vật liệu, điện tử và thủy động lực làm cho công nghệ năng lượng đại dương hiệu quả hơn, bền vững hơn và chi phí chi phí cho việc sử dụng các cải tiến chủ yếu hiện nay để tái cấu trúc lại khu vực.

Những máy chuyển đổi năng lượng và nhiễu sóng cấp cao

Các tua bin mạch thời nay dùng các lưỡi dao xoay, dẫn điện từ trường, và vật liệu tổng hợp chống nước mặn và chất thải sinh học.

Name

Một trong những chướng ngại lớn nhất để hợp nhất là truyền điện từ các dãy bên ngoài đến các vùng bờ biển. Hiện đại, một dòng điện (HVAC) và dây cáp điện cao cấp (HVDC) được nối với các dây cáp điện từ hàng chục cây số đến các dây điện ngoài biển. cáp điện động — có khả năng xoay chuyển với các thiết bị nổi — hiện nay được triển khai cùng với các thiết bị nổi trên sóng.

Kho lưu trữ năng lượng để làm mịn sự hòa nhập

Trong khi năng lượng thủy triều có thể dự đoán trước, nó có thể tạo ra một luồng điện hai lần mỗi ngày, nhưng sóng điện có thể thay đổi theo các kiểu mẫu lớn, năng lượng đại dương với việc lưu trữ — dù pin li-ti-a, thủy triều, hay công nghệ mới nổi như hydro điện cực — đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng có thể điều khiển ổn định.

Những cặp song sinh kỹ thuật số và sự bảo trì có tính tiên đoán

Công nghệ sinh đôi — tạo ra một bản sao ảo của mỗi thiết bị — cho phép các nhà điều khiển mô phỏng hiệu suất trong những điều kiện khác nhau, phát hiện mặc trước khi thất bại và bảo trì thời tiết trong thời tiết bình tĩnh.

Thử thách và cơ hội

Dù tiến bộ nhanh, sự tích hợp quy mô lớn của người dân đối mặt với những trở ngại nghiêm trọng, chi phí đầu tư cao, sự phức tạp và sự bấp bênh về môi trường vẫn còn đó.

Ảnh hưởng môi trường và sinh thái học

Hệ sinh thái biển rất nhạy cảm, các cuộc xung đột giữa các vùng biển có thể thay đổi việc vận chuyển xác chết và cá; tua bin gây ra nguy cơ va chạm với động vật biển; các thiết bị sóng có thể tạo ra tiếng ồn và trường điện từ. Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy những dãy núi được thiết kế đúng đắn có thể tương ứng với đời sống biển.

Sự hỗ trợ về mặt kinh tế và chính sách

Chi phí cấp điện (LCOE) cho thủy triều và sóng điện vượt quá 300/MWh về lịch sử, nhưng chi phí đang giảm. Đối với dòng thủy triều, LCOE ở Âu Châu đã giảm xuống dưới mặc định mặc định mặc định mặc định mặc dù có sức mạnh sóng và năng lượng là 30 giờ 30 giờ, còn mục tiêu là việc nâng cấp hệ thống, thiết kế chuẩn, và việc sử dụng hệ thống cung cấp nhiên liệu từ gió có thể đẩy xa hơn. Các cơ chế chính phủ — cung cấp thức ăn than, hợp đồng, để phân biệt và bán đấu giá (v. d. sóng), là công cụ cần thiết để giảm thiểu các thiết. Ủy ban Âu Châu [FT: khả năng lượng: 1, 30]

Kỹ thuật và sự phức tạp sau đó

Chi phí thiết bị này rất đắt đỏ, chi phí đo lường nước muối, cửa sổ thời tiết và sự thất bại của hệ thống neo đậu trước đó đã bị ảnh hưởng sớm, nhưng những cải tiến trong hệ thống tự cài đặt — những nền tảng được điều chỉnh chặt chẽ mà không có những bình nâng nặng — và những robot tự điều tra dưới nước đang giảm chi phí này.

Nghiên cứu và nghiên cứu các dự án

Nhiều dự án tiên phong trên khắp thế giới cho thấy tính khả thi của việc hòa nhập với nhau ở mức độ có ý nghĩa.

Meygen (Scotland)

Được xác định trong vùng núi Pentland Firth, dãy tàu thủy lôi 6 MWMM Gen đã được tạo ra từ năm 2016, và giờ đây nó đang mở rộng đến 80 MW, với kế hoạch tích hợp pin và cung cấp dịch vụ cân bằng cho mạng lưới quốc gia.

Nhà máy điện hồ Sihwa (South Korea)

Sự tích tụ của SiW Sihwa là sự lắp đặt năng lượng thủy triều lớn nhất thế giới, tạo ra điện bằng 10 tua bin nước bị chìm, thu giữ năng lượng khi nước chảy qua các cổng bão, và sự tích tụ của Sihwa vào lưới điện của Hàn Quốc là một dự đoán rõ ràng vì những kết quả của nó có thể dự đoán trước được và hoạt động như một nhà máy có sức chứa hàng, nhưng những mối quan tâm môi trường (được bán nước đóng băng trong hồ) dẫn đến việc thiết kế những thiết kế có chất lượng nước hơn thời gian — một bài học về các dự án pháo hoa trong tương lai.

Sóng (ngừng)

Thiết bị WaveRoller, được cài đặt ở Peniche, sử dụng một bảng điều khiển có dây điện được lắp đặt gần bờ biển để chạy máy phát điện thủy lực. Dự án này được kết nối đến mạng lưới Bồ Đào Nha từ năm 2019 và là một phần của mạng lưới thử nghiệm năng lượng biển Châu Âu. Thiết kế mới hơn, tránh những va chạm cho cuộc sống biển và việc mô phỏng neo. Các nhà phát triển nhắm vào các khu vực thương mại vào 2027 mục tiêu dưới 100 giờ/h.

Vai trò của chính sách và sự hợp tác quốc tế

Chiến lược năng lượng quốc gia phải rõ ràng bao gồm việc tái tạo thủy triều trong kế hoạch mở rộng mạng lưới điện, và các cơ sở điều chỉnh cần phải lưu trữ trong khi bảo vệ môi trường biển. Hội đồng năng lượng biển [FLT: 0] gọi ngân sách điện cho hệ thống thủy triều và R&D. Sự hợp tác quốc tế là sự hỗ trợ cho mục tiêu năng lượng đại dương được hiến dâng trong hoạt động của Liên bang Châu Âu, để hỗ trợ khả năng sinh hoạt và hỗ trợ việc nghiên cứu về môi trường, và giảm tốc độ nghiên cứu về việc nghiên cứu về các thiết bị môi trường.

Tầm nhìn tương lai: Cách mạng năng lượng xanh

Nhìn về phía trước, sự tích hợp của thủy triều và năng lượng sóng vào các mạng lưới quốc gia sẽ theo một quỹ đạo tương tự như gió ngoài khơi: từ những cuộc biểu tình đơn giản cho đến nhiều dãy sóng điện tử, rồi đến những nông trại lớn được kết nối qua trung tâm năng lượng nước ngoài. vào năm 2035, chúng ta có thể thấy những nền tảng lai kết hợp gió, pin mặt trời, những máy chuyển đổi năng lượng, và ngay cả những máy biến đổi khí hydro, tất cả được kết nối với bờ qua một cáp phụ biển.

Nguồn năng lượng mặt trời và gió thay đổi, với chu kỳ liên tục hàng ngày, có thể là “một nguồn năng lượng mới có thể tải lại khi kết hợp với một lượng nhỏ lưu trữ.

Dự báo đầu tư từ lãnh thổ của ông Bloomberg NEF cho thấy rằng việc đầu tư toàn cầu vào năng lượng đại dương có thể đạt đến 30–50 tỷ đô la vào năm 2040, hỗ trợ hàng trăm ngàn việc làm ở vùng bờ biển.